[기계안전기술사] 문제풀이 2026년 138-1-13 베르누이 방정식 적용 조건

13. 베르누이 방정식(Bernoulli 정리)과 이 방정식의 적용 조건(가정 조건)에 대하여 각각 설명하시오.

문제풀이

1) 베르누이 방정식(Bernoulli 정리)
베르누이 원리(Bernoulli's Principle)는 유체의 속도와 압력 사이의 역관계를 설명하는 유체역학의 중요한 원리입니다.
이 원리는 유체의 흐름에서 속도가 증가하면 압력 이 감소하고, 반대로 속도가 감소하면 압력이 증가한다는 것을 나타냅니다.

베르누이 방정식은 유체역학에서 유체의 흐름을 설명하는 기본적인 에너지 보존 방정식입니다.
압력, 속도, 위치에너지 간의 관계를 나타내며, 이상적이고 비압축성 유체가 비점성 상태에서 일정한 흐름을 할 때 적용됩니다.

베르누이 방정식
베르누이 원리는 다음과 같은 베르누이 방정식으로 수학적으로 표현됩니다.

. 이 방정식은 에너지 보존 법칙에 기반하며. 유체의 단위 부피당 에너지 합이 일정함 을 나타냅니다.
. 각 항목은 각각 압력 에너지, 운동 에너지, 위치 에너지를 나타냅니다.

2) 베르누이 방정식의 적용 조건(가정 조건)
1. 정상유동(steady flow)
2. 비압축성 유동(incompressible flow)
3. 마찰이 없는 유동(비점성 유동. frictionless or inviscid flow)
4. 유선에 따라 움직이는 유동(유선을 가로지르지 않음, flow along a streamline)